[논문]어분, 골분 및 참깨박을 이용한 발효액비 제조에 따른 무 발아 및 토마토 생육에 미치는 영향

안난희; 이상민; 조정래; 이초롱; 공민재

doi:10.17137/korrae.2019.27.4.61

어분, 골분 및 참깨박을 이용한 발효액비 제조에 따른 무 발아 및 토마토 생육에 미치는 영향
Effect of Liquid Fertilizer Application using Fish-meal, Bone-meal and Sesame oil-cake on Seed Germination and Growth of Tomato 원문보기

유기물자원화 = Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association, v.27 no.4, 2019년, pp.61 - 70

안난희 (국립농업과학원 유기농업과) , 이상민 (국립농업과학원 유기농업과) , 조정래 (국립농업과학원 유기농업과) , 이초롱 (국립농업과학원 유기농업과) , 공민재 (국립농업과학원 유기농업과)

초록
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본 연구는 농가에서 손쉽게 구할 수 있는 농축수산 부산물인 어분, 골분, 참깨박을 대상으로 액비 발효과정 중 이화학성 특성과 제조된 액비 처리에 따른 무 종자 발아 및 토마토 처리에 따른 작물 생육과 토양 환경에 미치는 영향을 검토하고자 수행하였다. 어분, 골분, 참깨박 액비 제조 시 발효기간 동안 액비의 pH는 발효가 진행될수록 골분 > 어분 > 참깨박 액비 순으로 높아졌으며 EC농도는 액비 3종 모두 30일까지 급격히 증가하다가 이후 변화가 적은 것으로 나타났다. 액비의 질소 함량은 발효가 진행될수록 모두 증가하였으며 어분 > 골분 > 참깨박 액비 순으로 높았다. 인산 함량도 발효가 진행될수록 증가하였으며 참깨박 액비가 1.0 % 로 가장 높게 나타났다. 액비 종류별 희석배수에 따른 무 종자의 발아율과 발아지수 결과는 어분과 참깨박 액비 10배 희석 처리구를 제외하고는 모든 처리구에서 95 % 이상의 발아율을 나타냈으며 발아지수는 액비가 희석될수록 증가하는 경향을 나타냈다. 액비 처리에 따른 토마토 생육 및 수량은 액비 처리간에 유의한 차이는 없었으며 화학비료 처리구에 비해 토양 중 유기물 함량, 미생물 밀도 그리고 미생물체량이 높게 나타났다. 이러한 결과로부터 유기자원을 활용한 액비 특성은 재료에 따라 차이가 있으며 유기농작물 재배 시 액비 시용으로 양분관리가 가능할 것으로 판단되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study aimed to investigate the physicochemical characteristics of fish meal, bone meal, and sesame oil cake, which are readily available by-products from agriculture and fisheries, during the process of liquid fertilizer fermentation, and to examine the effects of liquid fertilizer application on seed germination and growth of tomatoes. During processing the fermentation for liquid fertilizers by using fish meal, bone meal, and sesame oil cake liquid fertilizers, the pH of the fertilizer increased in the order of bone meal > fish meal > sesame oil cake, and the concentration increased rapidly up to 30 days in all types of liquid fertilizer. The nitrogen content of the liquid fertilizers increased as fermentation progressed in the order of fish meal > bone meal > sesame oil cake. The phosphorus content increased as fermentation progressed and the highest was 1.0 % in the liquid fertilizer of sesame oil cake. The germination rate and its index of radish seeds were compared for different dilutions of each of the liquid fertilizers. Excluding the 10-fold dilution of the fish meal and oil cake liquid fertilizer, all the treatment groups showed a germination rate ≥ 95 % and the germination index tended to increase with dilution rate of liquid fertilizers. For responses of tomato growth, there were no significant differences among the liquid fertilizer treatment groups; however, the organic content, microbial density, and microbial biomass C in the soil were higher than chemical fertilizer treatment. These results demonstrated that there were differences in the characteristics of liquid fertilizers depending on the materials used, and that liquid fertilizer can be used for nutrition management for the organic crop cultivation.

주제어

표/그림 (8)

표 Table 1. Nutrient Contents of Raw Materials Used for Preparation of Liquid Fertilizer
표 Table 2. Experimental Design and N Application Rate in this Study
그림 Fig. 1. Change of pH, EC, total N and P₂O₅ contents on liquid fertilizers.
표 Table 3. Effect of Seed Germination Rate and Germination Index by Liquid Fertilization Dilution Ratio
표 Table 4. Effect of Fertigation of Organic Liquid Fertilizer on Growth Parameters of Tomato
표 Table 5. Effect of Fertigation of Organic Liquid Fertilizer on Yield of Tomato
표 Table 6. Chemical Properties of Soil in Field Experiment Before and After
표 Table 7. Soil Microbial Distribution of the Soil After Finishing this Field Trial

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구는 농가에서 손쉽게 구할 수 있는 농축수산 부산물인 어분, 골분, 참깨박을 대상으로 액비 발효과정 중 이화학성 특성과 제조된 액비 처리에 따른 무 종자 발아 및 토마토 처리에 따른 작물 생육과 토양 환경에 미치는 영향을 검토하여 유기 농산물 생산을 위한 자가제조 유기액비 활용 기술을 보급하고자 수행하였다.

제안 방법

페트리디쉬는 파라필름으로 감아 수분증발을 막고 생육상의 온도를 25 ± 1℃, 습도는 85 ± 1 %, 빛은 종자의 발아조건에 따르며 특별히 인공적인 빛은 조사하지 않았다. 72시간 후에 페트리디쉬 내의 수분을 점검하여 액비와 증류수 3 ml를 보충하였으며 종자 처리 후 120~125시간 사이에 발아율, 뿌리길이를 측정한다. 발아지수(GI)는 다음의 식으로 계산하였다⁹⁾.
액비의 각 항목의 분석방법은 농업과학기술원 액비 및 퇴비 분석법에 준하여 다음과 같이 분석하였다⁸⁾. pH와 EC는 원액을 pH meter(Star A211, Orion, USA)와 EC meter (Hl 9932, Hanna, Korea)를 이용하여 측정하였다. 액비의전질소(Total nitrogen)는 액비 1 ml를 취하여 CN분석기(Varimax CN, Elementar, Germany)로 정량하였고⁵⁾ 인산은 액비 10 mL를 삼각 플라스크에 넣고 H2SO4 5 mL를 첨가한 다음 습식 분해한 다음 No.
2 여과지 2매를 깐 페트리디쉬에 가한 후 페트리디쉬 당 서호 무 종자 30개로 하였다. 대조구에는 증류수 5 mL를 넣고 대조구와 처리구를 3반복으로 하였다. 페트리디쉬는 파라필름으로 감아 수분증발을 막고 생육상의 온도를 25 ± 1℃, 습도는 85 ± 1 %, 빛은 종자의 발아조건에 따르며 특별히 인공적인 빛은 조사하지 않았다.
2015)을 이용하여 분산분석 실시 후 DMRT(Duncan’s multiple range test)를 수행하여 평균 간 비교를 하였다. 또한 주성분 분석을 수행해서 액비처리에 따른 토양미생물 군집의 차이를 비교하였다.
5 M K2SO4 60 mL를 첨가하여 30분간 진탕하여 추출하였다. 미생물체량은 TOC분석기(TOC-5050, Shimadzu, Japan)로 측정하였다. 미생물체량은 훈증된 분석값에서 비훈증된 분석값을 감하는 것으로 계산하였다.
액비 제조 방법은 물 10 L 기준으로 유기자원 2 kg, 당밀 200 g, 건조효모 100 g을 첨가한 후 90일간 상온에서 인위적인 공기주입 없이 자연 발효시켰으며 수분 증발을 막기 위해 액비통 입구를 비닐로 덮어 밀봉하였다. 발효과정 중의 액비 성분은 제조일 부터 3개월 동안 0일, 10일, 30일, 60일, 90일차에 액비를 고루 섞은 후 시료를 채취하여 액비의 pH, EC,질소, 인산 함량을 분석하였다. 액비의 각 항목의 분석방법은 농업과학기술원 액비 및 퇴비 분석법에 준하여 다음과 같이 분석하였다⁸⁾.
일반 세균은 yeast glucose agar, 방선균은 starch casein agar, 사상균은 rose bengal agar에 30 mg/L의 streptomycin을 첨가하여 조제한 배지를 사용하여 밀도를 조사하였다. 배양조건은 세균과 방선균은 28 ℃에서 4~7일, 사상균은 25 ℃에서 5일간이며 각 시료당 미생물 개체수는 3개의 페트리디쉬에 나타난 colony를 각각 계수하여 평균값(colony forming unit: CFU/g 건토)으로 조사하였다¹²⁾. 토양 미생물체량(Microbial biomass C)은 훈증 추출법을 이용하여 분석하였다¹³⁾.
토양 미생물체량(Microbial biomass C)은 훈증 추출법을 이용하여 분석하였다¹³⁾. 비훈증시료는 습윤 토양 15 g에 0.5 M K2SO4 60 mL를 첨가하여 30분간 진탕하여 추출하였고, 훈증시료는 습윤토양 15 g을 클로로포름 하에서 24시간 훈증시킨 후 0.5 M K2SO4 60 mL를 첨가하여 30분간 진탕하여 추출하였다. 미생물체량은 TOC분석기(TOC-5050, Shimadzu, Japan)로 측정하였다.
액비 처리구는 밑거름으로 헤어리베치를 전년도 10월에 9 kg/10a 수준으로 산파하였으며 이듬해 토마토 정식 2주전에 생육한 헤어리베치를 수확하여 전량 토양에 환원하였다. 시험구는 어분액비(FML), 골분액비(BML), 참깨박액비(OKL) 처리구와 화학비료(CF) 그리고 무비 (NF) 5처리를 두었으며 재배 기간 동안 헤어리베치, 액비, 화학비료로 공급된 총 질소공급량은 Table 2와 같다. 화학비료 시비는 토마토 표준시비량 기준으로 20.
시험구배치는 난괴법 4반복이며 처리당 면적은 7 m² 이었다. 액비 공급은 토마토 정식 4주 후 부터 물과 함께 500배 희석하여 재배가 끝날 때까지 15회 관수처리하였다.
시험에 사용된 발효액비 재료는 농가에서 많이 활용되는 유기자원(어분, 골분, 참깨박)을 선택하였으며 각각의 성분 함량은 다음과 같다(Table 1). 액비 제조 방법은 물 10 L 기준으로 유기자원 2 kg, 당밀 200 g, 건조효모 100 g을 첨가한 후 90일간 상온에서 인위적인 공기주입 없이 자연 발효시켰으며 수분 증발을 막기 위해 액비통 입구를 비닐로 덮어 밀봉하였다. 발효과정 중의 액비 성분은 제조일 부터 3개월 동안 0일, 10일, 30일, 60일, 90일차에 액비를 고루 섞은 후 시료를 채취하여 액비의 pH, EC,질소, 인산 함량을 분석하였다.
어분, 골분, 참깨박 액비 제조 시 발효기간 동안 액비의 pH, EC, 질소, 인산 함량을 분석하였다(Fig. 1). pH는 발효가 진행될수록 골분 > 어분 > 참깨박 액비 순으로 높아졌으며 90일차에 pH는 각각 7.
유기액비 종자발아 시험은 액비 원액을 10, 50, 100배 희석하여 5 mL를 No. 2 여과지 2매를 깐 페트리디쉬에 가한 후 페트리디쉬 당 서호 무 종자 30개로 하였다. 대조구에는 증류수 5 mL를 넣고 대조구와 처리구를 3반복으로 하였다.
토양 30 g을 270 mL의 멸균수에 넣고 왕복 진탕기에서 10분간 진탕하여 희석 평판법으로 토양내의 미생물의 밀도를 조사하였다. 일반 세균은 yeast glucose agar, 방선균은 starch casein agar, 사상균은 rose bengal agar에 30 mg/L의 streptomycin을 첨가하여 조제한 배지를 사용하여 밀도를 조사하였다. 배양조건은 세균과 방선균은 28 ℃에서 4~7일, 사상균은 25 ℃에서 5일간이며 각 시료당 미생물 개체수는 3개의 페트리디쉬에 나타난 colony를 각각 계수하여 평균값(colony forming unit: CFU/g 건토)으로 조사하였다¹²⁾.
토마토 관리 및 재배는 농촌진흥청 표준재배법에¹⁰⁾ 준하였으며 병해충관리는 친환경목록공시 자재를 이용하여 발생 시 처리하였다. 재배 기간은 2018년 4월 24일 정식하였으며 8월 9일까지 107일간 재배하였다. 토마토 생육 조사는 재배 종료 후 각 처리별로 3주를 대상으로 초장, 줄기 굵기, 생체중을 측정하여 평균하였으며 수량은 7월 3일부터 8월 9일까지 매주 1회 수확하여 누적 생산량을 계산하였다.
재식 주수는 150 cm × 20 cm로 심어 두 줄 유인하였으며 처리구당 20주를 재배하였다.
2 여지로 여과하여 UV-Spectrometer(UV-2450, Shimadzu, Japan)로 파장 720 nm에서 비색 측정하였다. 치환성 양이온은 풍건토양 5 g에 1N-CH3COONH4(pH 7.0) 용액 50 mL를 가하여 30분간 진탕한 후 No. 2 여지로 여과하여 ICP(GBC, Intergra XL, Australia)로 측정하였다.
재배 기간은 2018년 4월 24일 정식하였으며 8월 9일까지 107일간 재배하였다. 토마토 생육 조사는 재배 종료 후 각 처리별로 3주를 대상으로 초장, 줄기 굵기, 생체중을 측정하여 평균하였으며 수량은 7월 3일부터 8월 9일까지 매주 1회 수확하여 누적 생산량을 계산하였다.
토양 미생물 분석을 위해 시험 후 채취한 토양을 2 mm 체로 거른 후 4 ℃ 냉장고에 보관하면서 2주일 이내에 분석하였다. 토양 30 g을 270 mL의 멸균수에 넣고 왕복 진탕기에서 10분간 진탕하여 희석 평판법으로 토양내의 미생물의 밀도를 조사하였다. 일반 세균은 yeast glucose agar, 방선균은 starch casein agar, 사상균은 rose bengal agar에 30 mg/L의 streptomycin을 첨가하여 조제한 배지를 사용하여 밀도를 조사하였다.
토양시료는 시험 전과 후에 표토 20 cm를 오거로 채취하여 음건하였고, 2 mm체를 통과한 시료에 대하여 토양 화학성 분석에 사용하였다. 토양 pH 및 EC는 토양과 물의 비율을 1:5로 하여 30분간 진탕 후 pH meter(Orion model Star A211, USA)로 측정하였으며 EC는 Conductance meter(Hanna model Hl 9932, Korea) 측정치에 희석배수 5를 곱하여 나타내었다. 토양 유기물은 원소분석기(Vario max CN, Elementar, Germany)로 총 탄소함량 측정 후 1.
토양 미생물 분석을 위해 시험 후 채취한 토양을 2 mm 체로 거른 후 4 ℃ 냉장고에 보관하면서 2주일 이내에 분석하였다. 토양 30 g을 270 mL의 멸균수에 넣고 왕복 진탕기에서 10분간 진탕하여 희석 평판법으로 토양내의 미생물의 밀도를 조사하였다.
. 토양시료는 시험 전과 후에 표토 20 cm를 오거로 채취하여 음건하였고, 2 mm체를 통과한 시료에 대하여 토양 화학성 분석에 사용하였다. 토양 pH 및 EC는 토양과 물의 비율을 1:5로 하여 30분간 진탕 후 pH meter(Orion model Star A211, USA)로 측정하였으며 EC는 Conductance meter(Hanna model Hl 9932, Korea) 측정치에 희석배수 5를 곱하여 나타내었다.

대상 데이터

시험에 사용된 발효액비 재료는 농가에서 많이 활용되는 유기자원(어분, 골분, 참깨박)을 선택하였으며 각각의 성분 함량은 다음과 같다(Table 1). 액비 제조 방법은 물 10 L 기준으로 유기자원 2 kg, 당밀 200 g, 건조효모 100 g을 첨가한 후 90일간 상온에서 인위적인 공기주입 없이 자연 발효시켰으며 수분 증발을 막기 위해 액비통 입구를 비닐로 덮어 밀봉하였다.
시험에 사용된 액비 3종의 질소 함량은 어분액비1.0 %, 골분액비 0.5 %, 참깨박액비 0.2 % 이었다. 액비 처리구는 밑거름으로 헤어리베치를 전년도 10월에 9 kg/10a 수준으로 산파하였으며 이듬해 토마토 정식 2주전에 생육한 헤어리베치를 수확하여 전량 토양에 환원하였다.
액비 시용에 따른 작물 생육 시험은 국립농업과학원내 비닐하우스에서 수행하였으며 시험 작물은 토마토(슈퍼 도태랑)를 대상으로 수행하였다. 재식 주수는 150 cm × 20 cm로 심어 두 줄 유인하였으며 처리구당 20주를 재배하였다.
시험구는 어분액비(FML), 골분액비(BML), 참깨박액비(OKL) 처리구와 화학비료(CF) 그리고 무비 (NF) 5처리를 두었으며 재배 기간 동안 헤어리베치, 액비, 화학비료로 공급된 총 질소공급량은 Table 2와 같다. 화학비료 시비는 토마토 표준시비량 기준으로 20.4-10.3-12.2(N-P-K) kg/10a을각각 요소, 용과린, 염화가리로 시용하였다. 시험구배치는 난괴법 4반복이며 처리당 면적은 7 m² 이었다.

데이터처리

통계처리는 XLSTAT 프로그램(ver. 2015)을 이용하여 분산분석 실시 후 DMRT(Duncan’s multiple range test)를 수행하여 평균 간 비교를 하였다.

이론/모형

발효과정 중의 액비 성분은 제조일 부터 3개월 동안 0일, 10일, 30일, 60일, 90일차에 액비를 고루 섞은 후 시료를 채취하여 액비의 pH, EC,질소, 인산 함량을 분석하였다. 액비의 각 항목의 분석방법은 농업과학기술원 액비 및 퇴비 분석법에 준하여 다음과 같이 분석하였다⁸⁾. pH와 EC는 원액을 pH meter(Star A211, Orion, USA)와 EC meter (Hl 9932, Hanna, Korea)를 이용하여 측정하였다.
724를 곱하여 나타내었다. 유효인산은 Lancaster법으로 측정하였으며 풍건 토양 5 g에 침출액(333 mM Acetic acid + 1.5 N Lactic acid + 30 mMAmmonium Fluoride + 213 mM Sodium Hydroxide +50 mM Ammonium Sulfate, pH 4.25) 20 mL를 가하여 10분간 진탕한 후 No. 2 여지로 여과하여 UV-Spectrometer(UV-2450, Shimadzu, Japan)로 파장 720 nm에서 비색 측정하였다. 치환성 양이온은 풍건토양 5 g에 1N-CH3COONH4(pH 7.
재식 주수는 150 cm × 20 cm로 심어 두 줄 유인하였으며 처리구당 20주를 재배하였다. 토마토 관리 및 재배는 농촌진흥청 표준재배법에¹⁰⁾ 준하였으며 병해충관리는 친환경목록공시 자재를 이용하여 발생 시 처리하였다. 재배 기간은 2018년 4월 24일 정식하였으며 8월 9일까지 107일간 재배하였다.
배양조건은 세균과 방선균은 28 ℃에서 4~7일, 사상균은 25 ℃에서 5일간이며 각 시료당 미생물 개체수는 3개의 페트리디쉬에 나타난 colony를 각각 계수하여 평균값(colony forming unit: CFU/g 건토)으로 조사하였다¹²⁾. 토양 미생물체량(Microbial biomass C)은 훈증 추출법을 이용하여 분석하였다¹³⁾. 비훈증시료는 습윤 토양 15 g에 0.
토양 분석방법은 농업과학기술원 토양 및 식물체 분석법에 준하여 분석하였다¹¹⁾. 토양시료는 시험 전과 후에 표토 20 cm를 오거로 채취하여 음건하였고, 2 mm체를 통과한 시료에 대하여 토양 화학성 분석에 사용하였다.

성능/효과

1. 어분, 골분, 참깨박 액비 제조 시 발효기간 동안 액비의 pH, EC, 질소, 인산 함량을 분석하였으며 pH는 발효가 진행될수록 골분 > 어분 > 참깨박 액비 순으로 높아졌으며 EC농도는 액비 3종 모두 30일까지 급격히 증가하다가 이후 변화가 적은 것으로 나타났다.
Inbar(1987) 등은 퇴비 부숙과정에서 초기에 유기물이 분해되면서 유기산 등의 방출로 pH가 낮아지다가 질소화합물에서 암모니아가 생성되면서 pH가 다시 증가하는 것으로 보고하였다.¹⁴⁾ EC농도는 액비 3종 모두 30일까지 급격히 증가하다가 이후 변화가 적은 것으로 나타났다. 어분액비가 제조 당일 10.
2. 액비 종류별 희석배수에 따른 무 종자의 발아율은 어분과 참깨박 액비 10배 희석 처리구를 제외하고는 모든 처리구에서 95 % 이상을 나타냈다. 또한 발아지수는 액비가 희석될수록 증가하는 경향을 나타냈다.
3. 유기액비 처리에 따른 토마토의 초장, 줄기굵기, 생체중은 처리간의 유의차는 없으며, 토마토 상품과의 과실수 및 수확량은 화학비료와 대등하게 나타났다.
4. 액비 및 화학비료 처리에 따른 토양 화학성을 분석한 결과 토양 pH는 화학비료 처리구가 액비, 무처리구에 비해 낮게 나타났으며 EC는 화학비료 처리구에 비해 액비 처리구가 낮은 경향을 나타났다. 또한 토양의 유기물, 유효인산 함량은 화학비료에 비해 액비 처리구가 높게 나타났으며 액비 공급으로 토양 미생물 밀도와 미생물체량이 증가하였다.
Microbial biomass는 토양에 존재하는 미생물의 총량을 의미하며 토양변화에 민감하게 반응함으로 토양비옥도를 나타내는지표로 활용될 수 있다^23,24). Microbial biomass C 함량은 117.6~207.3 ㎍/g 범위로 무비나 화학비료 처리에 비해 액비와 같은 유기물 시용구에서 높게 나타났다. 이영한 등(2011)은 밭토양에서 토양 유기물과 미생물체량은 유의적인 상관관계를 보고하였으며²⁵⁾ 본 시험에서는 액비 공급으로 토양 유기물 함량과 미생물체량이 높게 나타난 것으로 판단된다.
시험 후 EC는 시험 전과 비교하여 무비구를 제외한 모든 처리구에서 증가하였으며 화학비료 처리구에 비해 액비 처리구가 낮은 경향을 나타났다. OM과 유효인산 함량은 시험 후 모든 처리구에서 증가하였으며 시험 후 치환성 Ca과 Mg 함량은 모든 액비 처리구에서 높아졌으며 K 함량은 참깨박 액비 처리구가 0.9cmol_c/kg로 가장 높게 났다.
또한 액비의 질소 함량은 발효가 진행될수록 모두 증가하였으며 어분 > 골분 > 참깨박 액비 순으로 높았다.
액비 및 화학비료 처리에 따른 토양 화학성을 분석한 결과 토양 pH는 화학비료 처리구가 액비, 무처리구에 비해 낮게 나타났으며 EC는 화학비료 처리구에 비해 액비 처리구가 낮은 경향을 나타났다. 또한 토양의 유기물, 유효인산 함량은 화학비료에 비해 액비 처리구가 높게 나타났으며 액비 공급으로 토양 미생물 밀도와 미생물체량이 증가하였다.
유기자원을 활용한 유기액비 원액의 경우 종자가 발아 되지 않았으며 액비 종류별 희석배수에 따른 무 종자의 발아율과 발아지수 결과는 다음과 같다(Table 3). 발아율은 어분액비와 참깨박액비 10배 희석 처리구를 제외하고는 모든 처리구에서 95 % 이상을 나타냈으며 골분액비의 경우 모든 희석액에서 98.5 % 이상의 발아율을 나타냈다. 또한 발아지수는 액비가 희석될수록 증가하는 경향을 나타냈다.
시험 결과 유기액비는 ‘가축분뇨 액비’ 부숙도 판정기준적용 시 부합하지 못하는 것으로 나타났다.
오이, 고추재배에서도 SCB액비와 화학비료 처리 후 pH가 화학비료 처리구보다 SCB액비 처리구에서 높게 나타났으며^17,21) 토양에 투입된 질소 농도가 증가할수록 토양 pH는 감소하는 원인은 공급된 질소의 질산화 작용으로 수소이온의 농도 증가 때문이라고 보고하였다²²⁾. 시험 후 EC는 시험 전과 비교하여 무비구를 제외한 모든 처리구에서 증가하였으며 화학비료 처리구에 비해 액비 처리구가 낮은 경향을 나타났다. OM과 유효인산 함량은 시험 후 모든 처리구에서 증가하였으며 시험 후 치환성 Ca과 Mg 함량은 모든 액비 처리구에서 높아졌으며 K 함량은 참깨박 액비 처리구가 0.
6 cmol_c/kg 으로 유기물, 유효인산, 치환성 K 함량이 토마토 재배 적정범위보다 낮았다. 시험 후 토양 pH는 화학비료 처리구가 액비, 무처리구에 비해 낮게 나타났으며 액비 중 재배기간 동안 질소 공급량이 많은 어분 액비의 경우 다소 낮은 경향을 보였다. 오이, 고추재배에서도 SCB액비와 화학비료 처리 후 pH가 화학비료 처리구보다 SCB액비 처리구에서 높게 나타났으며^17,21) 토양에 투입된 질소 농도가 증가할수록 토양 pH는 감소하는 원인은 공급된 질소의 질산화 작용으로 수소이온의 농도 증가 때문이라고 보고하였다²²⁾.
액비 및 화학비료 처리에 따른 토양 화학성을 분석한 결과는 Table 6과 같다. 시험전 토양의 pH는 6.8, OM은 19.4 g/kg, 유효인산은 142.7 mg/kg, 치환성 K 함량은 0.6 cmol_c/kg 으로 유기물, 유효인산, 치환성 K 함량이 토마토 재배 적정범위보다 낮았다. 시험 후 토양 pH는 화학비료 처리구가 액비, 무처리구에 비해 낮게 나타났으며 액비 중 재배기간 동안 질소 공급량이 많은 어분 액비의 경우 다소 낮은 경향을 보였다.
액비의 질소 함량은 발효가 진행될수록 모두 증가하였으며 어분 > 골분 > 참깨박 액비순으로 높았다.
액비는 비료효과가 속효성으로 화학비료 대비 약 70~100 %의비효를 나타내는 것으로 알려져 있다²⁰⁾. 액비처리에 의한 양분공급 효과를 비교한 결과 어분, 골분, 참깨 박을 활용한 액비 처리는 화학비료와 대등하게 토마토 생육과 수량을 확보 할 수 있는 것으로 판단된다.
액비의 질소 함량은 발효가 진행될수록 모두 증가하였으며 어분 > 골분 > 참깨박 액비순으로 높았다. 인산 함량도 발효가 진행될수록 증가하였으며 참깨박액비가 1.0 %로 가장 높게 나타났다. 이처럼 유기자원을 활용한 발효액비의 양분함량은 재료 특성 및 혼합비율, 발효 조건 등에 따라 차이가 있으므로 사용 전 액비성분 분석을 통해 작물에 따라 적정한 양을 시용하는 기술이 요구된다.
액비의 질소 함량은 발효가 진행될수록 모두 증가하였으며 어분 > 골분 > 참깨박 액비순으로 높았다. 인산 함량도 발효가 진행될수록 증가하였으며 참깨박액비가 1.0 %로 가장 높게 나타났다. 이처럼 유기자원을 활용한 발효액비의 양분함량은 재료 특성 및 혼합비율, 발효 조건 등에 따라 차이가 있으므로 사용 전 액비성분 분석을 통해 작물에 따라 적정한 양을 시용하는 기술이 요구된다.

후속연구

유기물을 시용함에 따라 미생물체량이 증가하는 원인은 토양내의 가용성 탄소 함량과 질소 무기화와의 관계를 보고하였다^26,27). 본 시험 결과로부터 유기농 토마토 재배 시 헤어리베치와 어분, 참깨박 액비 처리가 과실의 수확량을 향상시키고 토양의 유기물함량과 미생물체량이 증가하는 결과를 확인하였으며 추후 액비 적정 사용을 위해 액비 시용량에 대한 연구가 필요하다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	유기액비 제조 시 원료는 무엇을 사용하고 있는가?	유기액비 제조 시 원료는 화학물질의 첨가나 화학적 제조공정을 거치지 않은 것을 사용하고 있다. 친환경농어업육성법에 명시된 토양개량과 작물생육을 위하여 사용 가능한 허용물질들 중 재료 확보가 용이한 자원들은 농축산부산물, 수산부산물, 식물성유박, 구아노 등 이다.
	유기농업에서의 양분관리는 주로 무엇을 통해 이루어지고 있는가?	9 %)로 나타났다2). 유기농업에서의 양분관리는 주로 녹비, 퇴비, 식물잔사, 유기질 비료 등유기물을 통해 이루어지고 있다. 토양에 투입된 유기물에 의한 질소 공급은 토양에서 미생물에 의한 질소순환을 통해 이루어지기 때문에 작물이 직접 이용할 수 있는 형태로 공급되는 화학비료에 비해 작물의 단기적인 질소 이용률은 낮다3).
	유기농업에서는 작물이 직접 이용할 수 있는 형태로 공급되는 화학비료에 비해 작물의 단기적인 질소 이용률이 낮은 이유는 무엇인가?	유기농업에서의 양분관리는 주로 녹비, 퇴비, 식물잔사, 유기질 비료 등유기물을 통해 이루어지고 있다. 토양에 투입된 유기물에 의한 질소 공급은 토양에서 미생물에 의한 질소순환을 통해 이루어지기 때문에 작물이 직접 이용할 수 있는 형태로 공급되는 화학비료에 비해 작물의 단기적인 질소 이용률은 낮다3). 이러한 이유로 유기농업에서의 양분관리는 공급되는 퇴비, 유기질비료 등의 무기화 속도와 작물의 이용 효율에 차이로 작물의 요구에 맞는 적정한 시기에 양분을 공급하는데 한계가 있으며 작물의 안정적 생육 및 수량 증수를 위해서는 웃거름으로 액비를 사용하고 있다4).

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

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용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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